(57)【要約】【課題】  シート状の搬送体を搬送するための搬送機構において、搬送機構制御ソフトウェアの不具合の原因を特定するのに非常に時間がかかっていた。【解決手段】  仮想ローラにより搬送される仮想紙の位置を計算し（Ｓ４３）、計算された仮想紙の位置に基づき、仮想紙の先端から後端までの間に、仮想紙の搬送方向を分岐させる仮想フラッパが存在するかどうかを判断し（Ｓ４８）、仮想フラッパが動作したかどうかを判断し（Ｓ４９）、仮想紙の先端から後端までの間に仮想フラッパが存在すると判断し、かつ、仮想フラッパが動作したと判断した場合、ディスプレイに警告表示を行う（Ｓ５０）。【選択図】  図６
2006146694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送機構を制御するソフトウェアの処理動作を検証可能とする、コンピュータ読み取り可能な設計支援プログラムにおいて、
仮想搬送機構により搬送される仮想紙の位置を計算する計算手順と、
前記計算手順において計算された仮想紙の位置に基づき、仮想紙の先端から後端までの間に、仮想紙の搬送方向を分岐させる仮想分岐機構が存在するかどうかを判断する第１の判断手順と、
前記仮想分岐機構が動作したかどうかを判断する第２の判断手順と、
前記第１の判断手順において仮想紙の先端から後端までの間に前記仮想分岐機構が存在すると判断し、かつ、前記第２の判断手順で前記仮想分岐機構が動作したと判断した場合、前記コンピュータに付随する表示部に警告表示を行う警告表示手順と、
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする設計支援プログラム。
【請求項２】
前記仮想搬送機構を駆動する仮想駆動機構に駆動を要求してから、実際に駆動機構が駆動を終了するまでの遅延時間を予め設定する遅延時間設定手順と、
前記遅延時間設定手順において設定された遅延時間に基づき、前記仮想分岐機構が存在するかどうかの判断基準となる補正位置を算出する補正位置算出手順と、を有し、
前記第１の判断手順は、前記補正位置算出手順において算出された補正位置に基づいて仮想分岐機構が存在するかどうかを判断することを特徴とする請求項１記載の設計支援プログラム。
【請求項３】
前記警告表示手順は、前記第１の判断手順において仮想紙の先端から後端までの間に前記仮想分岐機構が存在すると判断し、かつ、前記第２の判断手順で前記仮想分岐機構が動作したと判断した場合、その動作によって生じる仮想紙の予定動作からのずれ量を表示することを特徴とする請求項１記載の設計支援プログラム。
【請求項４】
前記警告表示手順は、前記第１の判断手順において仮想紙の先端から後端までの間に前記仮想分岐機構が存在すると判断し、かつ、前記第２の判断手順で前記仮想分岐機構が動作したと判断した場合、前記駆動機構を実際に駆動したタイミングの正常値からのずれ量を表示することを特徴とする請求項１記載の設計支援プログラム。
【請求項５】
前記警告表示手順における警告表示を行うか否かを、前記仮想分岐機構毎に設定する第１の警告表示設定手順を有することを特徴とする請求項１記載の設計支援プログラム。
【請求項６】
前記警告表示手順における警告表示を行うか否かを、前記仮想搬送機構と前記仮想搬送機構を駆動する仮想駆動機構とを連結する仮想連結機構毎に設定する第２の警告表示設定手順を有することを特徴とする請求項１記載の設計支援プログラム。
【請求項７】
搬送機構を制御するソフトウェアの処理動作を、コンピュータを用いて検証可能とする設計支援方法において、
仮想搬送機構により搬送される仮想紙の位置を計算する計算手順と、
前記計算手順において計算された仮想紙の位置に基づき、仮想紙の先端から後端までの間に、仮想紙の搬送方向を分岐させる仮想分岐機構が存在するかどうかを判断する第１の判断手順と、
前記仮想分岐機構が動作したかどうかを判断する第２の判断手順と、
前記第１の判断手順において仮想紙の先端から後端までの間に前記仮想分岐機構が存在すると判断し、かつ、前記第２の判断手順で前記仮想分岐機構が動作したと判断した場合、前記コンピュータに付随する表示部に警告表示を行う警告表示手順と、
を有することを特徴とする設計支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機構制御設計を支援するための設計支援プログラム及び設計支援方法に関する。より詳細には、シート状の搬送体を搬送するための搬送機構を制御するためのソフトウェアの設計支援プログラム及び設計支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙などのシート状の搬送体（以下、単に紙と称す）の搬送はあらゆる分野で行われている。例えば、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、紙をローラやガイドなどの搬送機構によって搬送する。
【０００３】
紙を搬送する際には、多くの場合、単に等速で一方向にのみ搬送するのは稀有であり、例えばセンサにより搬送体の位置を検知し、所定位置で停止させたり、ローラを逆回転させ搬送方向を反転させたりすることがほとんどである。したがって、紙を搬送する際には、紙を搬送する機構を制御するためのソフトウェアが不可欠である。
【０００４】
また、例えば、近年の画像形成装置は高機能・高生産が謳われており、それに伴い画像形成装置を制御するためのソフトウェアは複雑化し、不具合の発見から原因特定、修正の工数も増大している。
【０００５】
そこで、近年のコンピュータの性能向上に伴い、搬送機構設計にシミュレーション技術を用いる機会も増えてきている。例えば、紙の挙動をシミュレーションにより算出し、搬送機構に潜在する欠陥を発見するためのシステムなども提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
また、機構シミュレーションがあらゆる場面で活躍する一方、機構を制御するためのソフトウェアの検証に関するものも提案されている。例えば、キーボード等の入力装置からプリンタ制御ソフトウェアにスイッチのオン／オフやカバーの開閉などの外部イベントを発生させる設計支援方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−８１６００号公報
【特許文献２】特開平５−１４３２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、図１４に示す画像形成装置における紙搬送制御の設計を考える。
【０００８】
この系で、初めに紙Ｐを矢印１方向に搬送し、矢印２方向に搬送した後、紙Ｐ後端が分岐点Ｂを越えたら、矢印３方向および矢印４方向に反転する仕様であるとする。この場合、紙Ｐの矢印３への反転が早いとパスＡＢ側に逆流し、紙詰まりになる。逆にタイミングを遅くすれば生産性は低下する。
【０００９】
分岐点Ｂには紙ＰがパスＡＢ側に逆流しないように、フラッパと呼ばれる分岐機構が設けられている。このフラッパには搬送方向を切り替えるためのソレノイドが接続されており、ソレノイドをオフにするとフラッパはパスＡＢ側に向き、オンにするとフラッパはパスＢＤ側に向く。高生産性のためには、紙Ｐの後端が分岐点Ｂを抜けた後、分岐点Ｂに近い位置で方向を切り替えることが求められる。
【００１０】
ここで、Ｂ点におけるフラッパの方向切り替えが遅れて、紙Ｐがフラッパ上に達した後に切換動作が生じたとする。この場合、紙Ｐの先端にはたるみや傾き等が生じ、これに伴って、例えばＤ方向に搬送後、紙Ｐ上に画像を形成する場合の画像先端にずれや曲がりが生じる原因になる。また紙Ｐの後端が分岐点Ｂを抜け切る前にフラッパ切換動作が生じた場合、紙詰まりまでは起こらず、紙Ｐのしわ等の形で表面化することが多い。これらの不具合が考えられるため、紙Ｐがフラッパ上を通過中にフラッパの切り替え動作を行うことは好ましくない。
【００１１】
実際にこれらのはっきり紙詰まり等の不具合にならない現象が生じた場合、原因が上記フラッパの動作タイミングにある事を特定する作業は非常に困難である。従来の、実際の制御対象を動かしながらの搬送制御ソフトウェア検証では、このような想定外の現象が起こった場合、まず目視で状態を確認し、現象が起こった周辺のモジュール全体に関して制御タイミングの検証を行い、原因を類推し、不具合箇所を特定するというステップを踏んでいた。特に画像形成装置では、紙の搬送制御の中でも反転制御は最もタイミング精度が必要であり、技術的ハードルの高い部分でもあった。
【００１２】
従来の特許文献１などの技術では、機構に潜在する不具合の原因は特定できても、現実に搬送機構を制御するためのソフトウェアが検証作業に使用されないため、該ソフトウェアに潜在する不具合の原因特定はできなかった。また従来の特許文献２の技術では、総当たり作業によりソフトウェアに潜在する不具合の発見はできても、原因特定は従来の手法通り行う必要があり、効率が悪かった。
【００１３】
本発明は上記問題点を解決し、搬送機構制御ソフトウェアの検証を効率よく行える設計支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る設計支援プログラムは、搬送機構を制御するソフトウェアの処理動作を検証可能とする、コンピュータ読み取り可能な設計支援プログラムにおいて、仮想搬送機構により搬送される仮想紙の位置を計算する計算手順と、前記計算手順において計算された仮想紙の位置に基づき、仮想紙の先端から後端までの間に、仮想紙の搬送方向を分岐させる仮想分岐機構が存在するかどうかを判断する第１の判断手順と、前記仮想分岐機構が動作したかどうかを判断する第２の判断手順と、前記第１の判断手順において仮想紙の先端から後端までの間に前記仮想分岐機構が存在すると判断し、かつ、前記第２の判断手順で前記仮想分岐機構が動作したと判断した場合、前記コンピュータに付随する表示部に警告表示を行う警告表示手順と、を前記コンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る設計支援方法は、搬送機構を制御するソフトウェアの処理動作を、コンピュータを用いて検証可能とする設計支援方法において、仮想搬送機構により搬送される仮想紙の位置を計算する計算手順と、前記計算手順において計算された仮想紙の位置に基づき、仮想紙の先端から後端までの間に、仮想紙の搬送方向を分岐させる仮想分岐機構が存在するかどうかを判断する第１の判断手順と、前記仮想分岐機構が動作したかどうかを判断する第２の判断手順と、前記第１の判断手順において仮想紙の先端から後端までの間に前記仮想分岐機構が存在すると判断し、かつ、前記第２の判断手順で前記仮想分岐機構が動作したと判断した場合、前記コンピュータに付随する表示部に警告表示を行う警告表示手順と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、機構制御に不具合があった場合に、異常が発生する以前に原因の特定を行うことができ、搬送機構ソフトウェアの検証を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る設計支援装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【実施例１】
【００１８】
まず、実施例１について説明する。本実施例では、紙搬送シミュレーションにおいて、仮想紙の搬送中、仮想フラッパの切り替えタイミングミスが生じた場合に、警告表示するものである。ここでは、シミュレーション上での仮想的な紙及びフラッパを指すため、「仮想」という表現を用いている。
【００１９】
図１は、本発明に係る設計支援装置を示す。本実施例の設計支援装置は、パーソナルコンピュータのオペレーティングシステム３上で画像形成装置の紙搬送シミュレーションを実行できる紙搬送シミュレータである。また、実際の画像形成装置を制御するファームソフトウェアの制御タイミング設計を支援し、ファームソフトウェアの処理動作の検証を可能とするものである。
【００２０】
本実施例の設計支援装置は、ソフトウェアシミュレーション部１、機構シミュレーション部２、入力監視部４、表示制御部５から構成される。各々はパーソナルコンピュータ内のＨＤＤ内に記憶されており、同パーソナルコンピュータ内のＣＰＵ上で実行される。実行される時には、パーソナルコンピュータのＲＡＭ上に展開された後実行される。
【００２１】
ソフトウェアシミュレーション部１は、紙搬送制御に関するファームソフトウェアをパーソナルコンピュータ（以下ＰＣ）上で仮想的に実行する。
【００２２】
入力監視部４はマンマシンインターフェースたるキーボードデバイスやマウスなどの入力を監視しており、前記ソフトウェアシミュレーションの実行開始をソフトウェアシミュレーション部１に指示する。
【００２３】
機構シミュレーション部２はソフトウェアシミュレーション１から実行結果を受け取り、ファームウェアによる制御で決定されたローラの速度などから、仮想紙が紙搬送機構内のどの部位に存在するかを計算する。計算結果はソフトシミュレーション部１もしくは表示制御部５に渡される。
【００２４】
図２は、表示制御部５によってＰＣに付随するディスプレイ上に示される紙搬送シミュレーション画面Ｗ１の表示例である。紙搬送シミュレーション画面Ｗ１では、仮想紙搬送パスは点線、仮想ローラは丸、仮想センサは三角、仮想紙は実線Ｐで表現される。
【００２５】
図３は本実施例の設計支援装置のソフトウェアシミュレーション部１および機構シミュレーション部２の内部ブロック図である。
【００２６】
ソフトウェアシミュレーション部１は、ファームソフトウェア部１１、入力Ｉ／Ｆ部１２、出力Ｉ／Ｆ部１３から構成される。ファームソフトウェア部１１は実際に画像形成装置の紙搬送制御を行うソフトウェアである。入力Ｉ／Ｆ部１２は実際の画像形成装置からの情報の替わりに機構シミュレーション部２からの情報をファームソフトウェア部１１に入力する部分、出力Ｉ／Ｆ部１３はファームソフトウェア部１１で生成された情報を実際の画像形成装置に出すかわりに機構シミュレーション部２に出力する部分である。
【００２７】
機構シミュレーション部２は、紙位置計算部２１、デバイスシミュレーション部２２、入力Ｉ／Ｆ部２３、出力Ｉ／Ｆ部２４、パス管理部２４、紙位置表示部２５から構成される。
【００２８】
入力Ｉ／Ｆ部２３はソフトウェアシミュレーション部１の出力Ｉ／Ｆ部１３からの出力結果を受け付ける部分であり、紙搬送制御に関わる仮想モータや仮想クラッチ、仮想フラッパなどの各種デバイスの制御情報を後段に渡すためのものである。
【００２９】
デバイスシミュレーション部２２は、前段の入力Ｉ／Ｆ２３からの情報に基づいて、内部に有する仮想モータや仮想クラッチ、仮想ローラ、仮想フラッパの状態や接続関係を変更する。また、後述の紙位置計算部２１による仮想紙の位置情報に基づき、内部の仮想センサのＯＮもしくはＯＦＦに対応した情報を生成して出力Ｉ／Ｆ部２４に渡す。
【００３０】
紙位置計算部２１は、デバイスシミュレーション部２２で生成された情報と、後述のパス管理部２６で選択された紙搬送パス情報に対応して、仮想紙の先端位置および後端位置を計算する。その結果を紙位置表示部２５に渡すと同時に、上記デバイスシミュレーション部２２に返し、センサ出力情報等に反映する。
【００３１】
紙位置表示部２５は、前段の紙位置計算部２１により計算された仮想紙の先端位置および後端位置に基づき、表示制御部５に対して前述した紙搬送シミュレーション画面Ｗ１に紙情報を表示させるよう指示する。
【００３２】
出力Ｉ／Ｆ部２４は前段のデバイスシミュレーション部２２で生成したセンサ出力情報に対応した情報をソフトウェアシミュレーション部１の入力Ｉ／Ｆ部１２に与える。
【００３３】
パス管理部２６は、デバイスシミュレーション部２２の仮想フラッパのＯＦＦ・ＯＮ情報等に基づいて、仮想紙Ｐが現在搬送されている仮想搬送パスを決定し、紙位置計算部にパス情報を渡す。このパス情報には、仮想搬送パス内に存在する仮想センサ、仮想ローラ、仮想フラッパ等の位置と状態に関する情報が含まれる。
【００３４】
図４は紙搬送制御に関する各種デバイス配置の一例である。点線矢印は駆動関係を示している。この配置において、設計支援対象のファームソフトウェア部１１が以下の制御を行うことが要求されているものとし、シミュレータの動作を流れに即して説明する。図５に、本実施例のファームソフトウェア部１１が実施しようとしているフローチャートの一例を示す。
【００３５】
所定位置に仮想紙Ｐが達すると、仮想モータＭ１をオンさせ（Ｓ０１）、仮想クラッチＣＬ１をオンする（Ｓ０２）。仮想ローラＲ１が回転を開始し、仮想紙Ｐが仮想パスＡＢ上を搬送される。
【００３６】
仮想センサＳ１がオンされるのを待ち（Ｓ０３）、オンされたら仮想フラッパＦＬ１をオフして搬送路をＡ−Ｂ−Ｃ方向に切り替える（Ｓ０４）。仮想紙ＰはＢＣ方向へ搬送される。
【００３７】
仮想紙Ｐ先端が仮想ローラＲ２の１０ｍｍ手前に達するタイミングまで待ち（Ｓ０５）、仮想モータＭ２の正転を開始する（Ｓ０６）。仮想紙Ｐは仮想ローラＲ２により仮想パスＢＣ上をさらに搬送される。
【００３８】
仮想紙Ｐ後端が分岐点Ｂを通り過ぎて５ｍｍ経過するタイミングまで待ち（Ｓ０７）、仮想モータＭ２を停止し仮想フラッパＦＬ１をオン（Ｓ０８）して搬送路をＣ−Ｂ−Ｄ方向に切り替え、仮想モータＭ２の反転回転を開始する（Ｓ０９）。仮想紙Ｐは仮想ローラＲ２によりＢＤ方向に搬送される。
【００３９】
設計者がパーソナルコンピュータのマンマシンインターフェースから紙搬送シミュレーションの開始を指示すると、入力監視部４を介してソフトウェアシミュレーション部１および機構シミュレーション部２が実行される。ソフトウェアシミュレーション部１が開始されると、ファームソフトウェア部１１は、実際の画像形成装置の紙搬送制御を行うためのソフトウェアを図５のアルゴリズムに従って逐次実行する。
【００４０】
ファームソフトウェア部１１で仮想モータＭ１の回転処理を開始すると、機構シミュレーション部２では以下のようにシミュレーション動作が実行される。
【００４１】
初めに仮想モータＭ１を特定するＩＤ番号と回転速度、回転方向を示すコマンドが出力Ｉ／Ｆ部１２を介して機構シミュレーション部２の入力Ｉ／Ｆ部２３に与えられる。入力Ｉ／Ｆ部２３はコマンドを解釈し、デバイスシミュレーション部２２に渡す。
【００４２】
デバイスシミュレーション部２２は仮想モータＭ１の回転に相当する演算を開始し、仮想モータＭ１が駆動を与えている仮想ローラまたは仮想クラッチを検索して、回転速度、回転方向を該当する内部の仮想ローラまたは仮想クラッチに渡す。この例では仮想クラッチＣＬ１のＯＮ／ＯＦＦ情報に基づき、上記回転速度、回転方向の情報を仮想ローラＲ１に渡すか否かを判断する。
【００４３】
一方、紙位置計算部２１は所定時間間隔ｔで仮想紙Ｐの先端と後端の位置を演算している。まず、仮想紙Ｐの先端から後端までが含まれている仮想パスＡＢのパス情報をパス管理部２６から読み出す。
【００４４】
このパス情報に含まれる、仮想パス内の仮想ローラＩＤとその位置情報に基づき、紙位置計算部２１は仮想紙Ｐの先端位置から後端に存在する仮想ローラのうち、最も先端側に見つかった仮想ローラＲ１の速度ｖをデバイスシミュレーション部２２に問い合わせる。得られた速度ｖと時間間隔ｔから仮想紙Ｐがその間に進んだ距離Ｓ＝ｖ×ｔを求め、仮想紙Ｐの位置を更新する。更新された位置情報は紙位置表示部２５に渡され、逐次紙搬送シミュレーション画面Ｗ１に表示される。
【００４５】
紙位置計算部２１は同時に、上記パス情報に含まれる仮想パス内のセンサＩＤと位置情報に基づき、仮想紙Ｐの先端位置から後端に存在する仮想センサＳ１がＯＮである旨の情報をデバイスシミュレーション部２２に渡す。また、仮想紙Ｐの後端が仮想センサＳ１を通過した状態では、仮想センサＳ１のＯＦＦ情報をデバイスシミュレーション部２２に渡す。
【００４６】
デバイスシミュレーション部２２では仮想センサＳ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を保持しており、出力Ｉ／Ｆ部２４に対し仮想センサの状態情報を出力する。出力Ｉ／Ｆ部２４はこの仮想センサＳ１の状態情報をコマンド化し、ソフトウェアシミュレーション部１の入力Ｉ／Ｆ部１２に出力する。
【００４７】
ファームソフトウェア部１１は、入力Ｉ／Ｆ部１２から仮想センサＳ１のＯＮ情報を受け、仮想フラッパＦＬ１の制御を開始する。以下、機構シミュレーション部２へのコマンド送出は仮想モータＭ１の場合とほぼ同様である。仮想フラッパＦＬ１の制御コマンドを受け、機構シミュレーション２内のデバイスシミュレーション部２２は該当するＩＤの仮想フラッパの切り替え動作を実行して、情報をパス管理部２６に渡す。
【００４８】
紙位置計算部２１において仮想紙Ｐの先端が分岐点Ｂに到達すると、次に進む仮想パスをパス管理部２６から読み出す。パス管理部２６は仮想フラッパＦＬ１の切り替え状態に応じて、仮想紙Ｐの進行方向を仮想パスＢＣにするのか仮想パスＢＤにするのかを判断し、紙位置計算部２１に返すパス情報を変更する。
【００４９】
以上説明したシステムにおいて、例えば設計ミスにより、ファームソフトウェア部１１で図５のＳ０４において仮想フラッパＦＬ１をオフするタイミングが遅れ、仮想紙Ｐが仮想フラッパＦＬ１の先端に達した状態で切り替え制御を実行した場合を考える。
【００５０】
実際の画像形成装置でこのような動作を実行すると、仮想フラッパＦＬ１は初め仮想パスＢＤ側を向いているため、仮想紙Ｐは仮想センサＳ１を通過後もＢＣ方向に向かわずに左へ直進する。ＦＬ１を切り替えるタイミングが非常に遅ければ、仮想紙Ｐは仮想パスＢＣを通り過ぎて紙詰まり状態で停止するが、仮想紙Ｐの先端がＢＤの線を越える前に仮想フラッパＦＬ１が切り替えられた場合は、仮想紙Ｐは途中でＢＣ側に進路を切り替えられ、先端がたわんだり曲がったりした状態でＢＣ方向に搬送されると予想される。
【００５１】
この場合、ファームソフトウェア部１０でのＳ０５、Ｓ０７の各切り替えタイミングは仮想センサによる検出手段がなく、仮想センサＳ１の状態変化からの経過時間で測定しているため、たわんだ為の実際の紙位置との間に誤差が生じる。
【００５２】
この現象を検出するための紙位置計算部２１のフローチャートを図６に示す。紙位置計算部２１は、所定時間間隔ｔで演算を実行する（Ｓ４０）。初めに仮想紙Ｐの先端から後端までが存在する仮想パス上にあるデバイスの情報をパス管理部２６から取得し（Ｓ４１）、仮想パス上に仮想紙Ｐを搬送する仮想ローラが存在する場合（Ｓ４２）には、該当する仮想ローラの紙搬送速度ｖをパス情報から取得する。この紙搬送速度ｖと時間間隔ｔから仮想紙Ｐが進む距離Ｓ＝ｖ×ｔを求め、仮想紙Ｐの位置を計算して更新する（Ｓ４３）。なお、仮想パス上に仮想ローラが存在しない場合は、仮想紙は動かないため制御を終了する。
【００５３】
次に、前回の制御から今回の制御までの時間ｔの間に仮想パス上で新たに仮想センサがオン、あるいはオフに変更された場合は（Ｓ４４，Ｓ４６）、デバイスシミュレーション部２２に仮想センサの状態変更を通知する（Ｓ４５、Ｓ４７）。
【００５４】
さらに、仮想パス上に仮想紙の搬送方向を変更するデバイス（この例では仮想フラッパ）が存在するかどうかをパス情報から取得し、Ｓ４３で計算された仮想紙Ｐの位置に基づいて、仮想紙Ｐの先端から後端までの間に仮想フラッパが存在するかどうかを判断する（Ｓ４８）。
【００５５】
仮想紙Ｐの搬送パス内、仮想紙Ｐの先端から後端までの間に仮想フラッパが存在し、かつ処理間隔時間ｔの間にファームソフトウェア１１から状態変更制御が行われ、デバイスシミュレーション部１１の該当仮想フラッパの状態が変化して仮想フラッパが動作した場合（Ｓ４９）、紙位置計算部２１は上記説明したような制御ミスが生じたとみなし、図７に示すような警告表示を行い（Ｓ５０）、紙搬送動作を停止させる。
【００５６】
更新された位置情報と警告情報は紙位置表示部２５に渡され、紙搬送シミュレーション画面Ｗ１に表示される。また、Ｓ４５、Ｓ４６での紙位置変化に伴う仮想センサ出力の変化は出力Ｉ／Ｆ部２４に渡される。出力Ｉ／Ｆ部２４は上記出力変化情報をソフトウェアシミュレーション部１の入力Ｉ／Ｆ部１２に出力する。
【００５７】
以上説明したように、本実施例の設計支援方法では、仮想フラッパＦＬ１の分岐タイミングミスが生じていることを検出し、設計者に知らせることができるため、直ちにＳ０４の誤差による不具合を特定することができる。
【００５８】
実際の搬送機構を使用したデバッグでは、仮想ローラＲ２により強制的に仮想フラッパＦＬ１から仮想紙Ｐが引き抜かれ、ジャムにはならず紙にしわが寄って原因がわからなかったりするが、本発明によりこのような不具合の原因を容易に特定可能になる。
【００５９】
本実施例では仮想紙Ｐの搬送方向を変更するデバイスとして仮想フラッパの例を挙げたが、デバイス上を紙搬送中に状態変更することで仮想紙の動作に影響を与えるデバイスは仮想フラッパに限らない。例えば、図４の仮想ローラＲ１において、紙搬送動作中に仮想紙Ｐが仮想ローラＲ１に噛んでいる途中で仮想クラッチＣＬ１を操作し、仮想ローラＲ１を停止させたとする。この時、仮想紙Ｐは若干すべって停止するため、図５のように一定速度前提で位置演算を行う処理では位置の誤差が生じる。よって、仮想紙Ｐが仮想ローラＲ１に噛んだ状態で仮想クラッチＣＬ１のオンオフが行われたときに警告することで設計者の注意を喚起することが有効となる。
【００６０】
仮想クラッチＣＬ１は仮想フラッパと異なり、ジャムやドアオープンでの強制的な搬送停止等、故意に仮想紙Ｐが噛んだ状態でオンオフ動作を行う場合がある。従って、このような強制処理シーケンスを実行した場合は警告を出さないようにする等により、より正確なエラー検出処理が可能である。
【００６１】
また、デバイスによって、作像まわりのようにタイミングずれによる若干の位置ずれや曲がりも生じてはならないデバイスと、排紙部のように紙詰まりにならない程度の動作でよいデバイスがある。よって、シミュレーション開始前に、あらかじめ警告を出すデバイスと出さないデバイスを設定しておくことにより、よりポイントをしぼった動作確認作業が可能になる。
【００６２】
設定画面の一例を図９に示す。各デバイス毎に「パス内動作警告」のスイッチをＯｎまたはＯｆｆに設定し、Ｏｎ設定の場合には上記実施例に従い、仮想紙の先端から後端までの間に変更動作が行われた場合の警告を出すよう制御する。
【００６３】
警告表示は本実施例の形態に限定したものではなく、例えば図２の紙搬送シミュレーション画面Ｗ１上にて分岐点Ｂの色や形状を変化させたり、拡大表示したり、マーカを表示したりなど、設計者への注意喚起を促すさまざまな手法が考えられる。
【実施例２】
【００６４】
実際の装置においてフラッパを駆動するにはソレノイド等を利用する。この場合、ファームソフトウェア部１１でフラッパ方向切り替えの指示を出してから実際にソレノイドが動作してフラッパの方向切り替えが終了するまでの間には数十〜数百ｍｓｅｃの遅延が生じる。
【００６５】
従って、実施例１においては仮想的デバイス上に仮想紙Ｐが存在する場合のみ警告を実施したが、上記遅延を考えるとフラッパ制御は仮想紙Ｐが到達する数十ｍｓｅｃ前から動作を停止することが望ましい。反対に、仮想紙Ｐがデバイスの位置から抜ける数十ｍｓｅｃ前に制御信号を入力しても実際に動作するのは仮想紙Ｐが抜けたあとになるため、警告して異常終了する必要はない。
【００６６】
実施例２における紙位置制御のフローチャートを図８に示す。仮想センサのオンオフ情報通知後、現在の紙位置からさらに仮想フラッパの動作遅延時間ｔ０の間、仮想ローラＲ１の速度ｖで搬送した場合の仮想搬送量Δを、Δ＝ｔ０＊ｖにより算出し、現在の紙位置からΔ進んだ補正位置にフラッパがあるか否かの情報をパス情報から獲得する（Ｓ８０，Ｓ８１）。
【００６７】
この補正位置で新たに仮想フラッパが検出された場合、この時点で仮想フラッパにオンまたはオフを指示すると仮想紙Ｐが仮想フラッパ位置に到達した時点で仮想フラッパが稼動することになる。従って警告を出す。また、補正位置において仮想フラッパがなくなった場合は、その時点で仮想フラッパに指示を出しても実際に動き始めるのは仮想紙Ｐが仮想フラッパ位置を抜けた後であるから、警告を出さない。
【００６８】
このように、ディレイを考慮した演算を行うことにより、設計者がより実際に即した高効率な動作を実装することを可能にし、動作の確認を実行することができる。
【００６９】
なお、上記では動作遅延時間ｔ０をあらかじめ固定値としたが、デバイス毎に設定することでより実際に近い挙動をさせる事も可能である。図９において、各デバイス毎にコマンド受信から実際の状態変化までの遅延時間をｍｓｅｃ単位で入力するようになっており、設定後シミュレーションを実行することにより、各デバイスにおいて各々独立な動作遅延時間の影響を含めた動作確認が可能となる。
【実施例３】
【００７０】
上記実施例において、仮想紙Ｐに接している仮想フラッパ等のデバイスを動作させた場合、警告表示に加えて、仮想紙Ｐの動作に影響がないタイミングと、実際に動作させたタイミングとの間の時間誤差を算出して表示することも可能である。図１０に、実施例３での警告表示の一例を示す。
【００７１】
図１１はタイミング誤差計算の一例である。ＡＢ方向に搬送中の仮想紙Ｐの先端が仮想フラッパＦＬ１の先端位置にかかった時点をＯで表す。実際に仮想フラッパの方向が変わった時点の仮想紙Ｐ先端位置をＸ、後端位置をＹとすると、仮想紙Ｐが仮想フラッパにかからないタイミングで切り替えを行うには、
ΔＴ１＝（ＯＸ間距離／ｖ）    （ｖ：ローラＲ１の速度）
で表される時間だけ現在の切り替えタイミングより早く切り替えをずらすか、
ΔＴ２＝（ＹＯ間距離／ｖ）＋Δ
で表される時間だけ、現在の切り替えタイミングから遅らせる必要がある。
【００７２】
図１０にはΔＴ１＝１００ｍｓｅｃ、ΔＴ２＝１０００ｍｓｅｃの例を示している。この表示により、ユーザは正常な動作を行うためにどれくらいタイミングをずらせばよいかを一目で理解することが可能になる。
【実施例４】
【００７３】
上記実施例において、仮想紙Ｐに接している仮想フラッパ等のデバイスを動作させた場合、警告表示後異常終了させるかわりに、動作させたことにより考えられる最大の仮想紙Ｐの位置ずれ量予測値を計算により求めて警告画面に表示させ、そのまま動作を継続することも可能である。仮想紙Ｐを演算したずれ量ΔＰだけずらして動作させることで、この現象が生じた後の制御動作にどのような影響が生じるかを確認したり、実際の装置において原因不明な画像位置ずれが生じた場合、原因を特定するのに有効な手段を提供できる。図１２に、実施例４での警告表示の一例を示す。
【００７４】
図１３は最大ずれ量予測値の計算の一例である。ＡＢ方向に搬送中の仮想紙Ｐが仮想フラッパＦＬ１にかかった状態でフラッパ仮想ＦＬ１の制御値が１から０に変更され、仮想紙Ｐがゆがみながら方向転換した状態を考える。この時、仮想紙Ｐの先端位置ずれの影響が最も大きくなるのは仮想紙Ｐの先端が仮想フラッパにひっかかり、移動後の仮想フラッパ先端位置に押し戻された場合であると考えられる。この時のずれ量ΔＰはΔＰ＝（Δｔ＊ｖ）で求められる。ここでΔｔはフラッパ制御値が０の時の変曲点Ｘに仮想紙Ｐの先端が到達してから仮想フラッパが動作を終了するまでの時間、ｖは仮想ローラＲ１が仮想紙Ｐを搬送する速度である。
【００７５】
この例では、紙位置計算部２１において仮想紙パス上でのデバイス動作を検出した場合、上記最大ずれ量予測値ΔＰを演算し、警告と一緒に表示すると同時に、以降の動作を紙位置がΔＰがずれた状態で行い、後段でジャム等の影響がないかを確認する。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】設計支援装置を示す図
【図２】紙搬送シミュレーション画面表示の一例
【図３】ソフトウェアシミュレーション部１、機構シミュレーション部２の内部ブロック図
【図４】シミュレーション対象の紙搬送制御に関する各種デバイス配置の一例
【図５】ファームソフトウェア部１１における紙搬送制御のフローチャートの一例
【図６】紙位置計算部２１の演算フローチャート
【図７】警告画面の一例
【図８】実施例２における紙位置制御のフローチャート
【図９】デバイス毎設定画面の一例
【図１０】実施例３での警告表示の一例を示す。
【図１１】タイミングずれ量計算の一例
【図１２】実施例４での警告表示の一例を示す。
【図１３】最大ずれ量予測値の計算の一例
【図１４】従来例におけるシミュレーション対象の一例
【符号の説明】
【００７７】
１  ソフトウェアシミュレーション部
２  機構シミュレーション部
３  オペレーティングシステム部
４  入力監視部
５  表示制御部
１１  ファームソフトウェア部
１２  入力Ｉ／Ｆ部
１３  出力Ｉ／Ｆ部
２１  紙位置計算部
２２  デバイスシミュレーション部
２３  入力Ｉ／Ｆ部
２４  出力Ｉ／Ｆ部
２５  紙位置表示部
２６  パス管理部
ＣＬ１  仮想クラッチ
ＦＬ１  仮想フラッパ
Ｍ１  仮想モータ
Ｍ２  仮想モータ
Ｐ  仮想紙
Ｒ１  仮想ローラ
Ｒ２  仮想ローラ
Ｗ１  紙搬送シミュレーション画面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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